Top Navigation Bar
 

 Aerodynamica Pagina: 1 van 2


Aerodynamics

Elke fietser moet de weerstand van de wind overwinnen. De meeste recreatie-fietsen - waar men rechtop zit - hebben slechte stroomlijning.
De moderne fietsen zijn echter ontworpen met betere aerodynamica; alleen is het menselijk lichaam niet goed ontworpen om door de wind te snijden. Wielrenners zijn zich bewust van de weerstand van de wind en hebben door de jaren heen verschillende technieken bedacht om deze te overwinnen. Fietsontwikkelaars en -uitvinders hebben geëxperimenteerd in het ontwikkelen van alternatieve fietsontwerpen en "HPV"'s ( Human Powered Vehicles)= menskracht-voertuigen, met de nadruk op betere aerodynamische prestaties.


Charley "Mijl per Minuut" Murphy was een van de eerste wielrenners. Zijn "mile per minuut" prestatie werd bereikt in 1899. In die tijd ging hij harder dan de snelste auto. Bekijk dan het grote windscherm van de trein voor hem waardoor de weerstand van de wind sterk verminderde.
BICYCLE INSTITUTE OF AMERICA

Weerstand van wind

Elke fietser die ooit flink tegen de wind in heeft gefietst weet wat weerstand van wind is; het is uitputtend! Om vooruit te komen moet de fietser door een massa lucht voor hem komen. Dit vraagt energie. Een aerodynamische doelmatigheid, een gestroomlijnde vorm dat glad door de lucht snijdt, maakt het de fietser mogelijk harder te gaan, met minder inspanning. Maar hoe harder de fietser gaat, hoe meer hij de weerstand van de wind ervaart en hoe meer energie het kost deze te overwinnen. Wanneer wielrenners grote snelheden willen bereiken, richten zij zich niet alleen op grotere kracht, die zijn grenzen heeft, maar ook op betere aerodynamische doelmatigheid.

Een aerodynamische wrijving bestaat uit twee krachten: een luchtdruk-rem en direkte wrijving (ook bekend als voorkant-wrijving of huidwrijving). Een hindernis, een onregelmatig objekt dat de wind die er langs waait verstoort, dwingt de lucht te wijken van de voorkant van het objekt. Lage drukgebieden achter het objekt resulteren in een remmende druk tegen het objekt. Met hoge druk aan de voorkant en lage druk aan de achterkant zal de fietser letterlijk naar achteren getrokken worden.
Gestroomlijnde ontwerpen helpen de lucht meer glad langs de lichamen te gaan en verminderen de remdruk.

Op een vlakke weg, is de aerodynamische wrijving verreweg de grootste hinder voor de snelheid van de fietser, uitgerekend voor 70 tot 90 procent van de weerstand gevoeld tijdens het fietsen. Het enige grotere obstakel is een berg opklimmen: de krachtsinspanning die nodig is om bergop te fietsen tegen de kracht van de zwaartekracht weegt veel zwaarder op tegen de weerstand van de wind. Direkte wrijving die ontstaat wanneer de wind in kontakt komt met de voorkant van de fietser. Wielrenners dragen vaak "skinsuits" oftewel huidpakken om direkte wrijving te verminderen. Direkte wrijving is een kleinere faktor dan de rem van de luchtdruk.

Bereken de aerodynamische wrijving en de stuwkracht van een fietser.

Vul de informatie in de vakjes

Jouw snelheid (km./uur)
op een snelheidsmeter
+(plus) is vooruit
-(min) is achteruit

Windsnelheid (km./uur)
is -(min) bij wind in
de rug, + bij wind van
voren (in relatie tot constante de grond)

Gewicht in ponden

Helling is de hoek van de helling. 0 is vlak, 90 is een vertikale muur.

Druk op de calculatie-knop.

Noteer de wrijving en kracht die
nodig zijn om een constante snelheid aan te houden.

Jouw Snelheid

Wind Snelheid

Jouw Gewicht

Helling


km/uur


km/uur


kilogram


graden

 De relatieve snelheid is

meter/sec

 De wrijving is

Newton

 De kracht die nodig is voor een constante snelheid

Watt

 of


km/uur
 

 of

Calorieën per minuut

Deze berekening heeft een Javascript-capabele browser nodig.
Opmerkingen voor de calculator:
Ben je er van bewust dat we een paar veronderstellingen hebben gemaakt om de berekening te vereenvoudigen. Bijvoorbeeld houdt deze berekening geen rekening met de lichaams-positie of grootte van de fietser in verhouding met de weerstand van de wind. Maar andere faktoren, zoals de coefficient van de wrijving zijn vastgelegd. Echter wanneer je er onrealistische cijfers instopt, krijg je onrealistische resultaten.
Als laatste, let op dat het "calorieen per minute"-cijfer er vanuit gaat dat het menselijk lichaam 100% efficient is, wat niet het geval is (20% efficientie ligt er dichter bij).
Om een nauwkeuriger cijfer te krijgen probeer de "calorieen per minuut" te vermenigvuldigen met 5.

Verminderen van de weerstand

Frame-bouwers en ontwerpers hebben
gewerkt aan meer aerodynamische
efficiente ontwerpen. Sommige recente ontwerpen zijn gericht op het vervangen van ronde banden in ovale banden of druppel-vormige banden.
Het is moeilijk een balans te vinden
tussen de sterkte-gewicht-verhouding
terwijl het de aerodynamische efficien-
tie moet verbeteren. Verbeteringen aan
de wielen hebben waarschijnlijk de meeste
invloed gehad. Een standaard gespaakt wiel
wordt wel beschreven als een "eierklopper",
die kleine draaikolkjes maakt als het wiel
ronddraait, wat een remming veroorzaakt.
Schijfwielen, die over het algemeen zwaarder zijn dan de gespaakte tegenhanger, produceren minder wind-remming en -turbulentie wanneer ze draaien.

Aerodynamic Frame
Dit race-frame heeft druppelvormige banden om de remming te verminderen.

Terwijl verbeteringen aan frames en onderdelen de aerodynamische prestaties hebben verhoogd, blijft de fietser het grootste obstakel voor aangrijpende verbetering. Het menselijk lichaam is niet erg gestroomlijnd. De positie van het lichaam is belangrijk.
Fietsers gebruiken "drop bars", de naar beneden hellende sturen, om hun voorkant kleiner te maken, wat hen helpt de hoeveelheid weerstand te verminderen die ze moeten doorstaan. Het verlagen van de voorkant helpt de fietsers hun snelheid en efficientie over de tijd te vergroten. Behalve de positie, kunnen kleine details, zoals de kleding ook veel doen aan het verminderen van de "huid-wrijving".
Nauw sluitense synthetische kleding wordt door bijna elke professionele fietser gedragen, zowel op de weg als in de bergen. Veel recreatie-fietsers dragen ook fietskleding zowel voor de aerodynamische verbetering als voor het comfort.

 

 Aerodymanica Pagina: 1 van 2
Klik op Forward hieronder om verder te gaan.

Bottom Navigation bar
©1997-1999 The Exploratorium / Vertaling: newMetropolis